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CN115216966A - 一种纤维束及其制备方法和应用、纤维增强复合材料 - Google Patents

一种纤维束及其制备方法和应用、纤维增强复合材料 Download PDF

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CN115216966A CN202210947313.2A CN202210947313A CN115216966A CN 115216966 A CN115216966 A CN 115216966A CN 202210947313 A CN202210947313 A CN 202210947313A CN 115216966 A CN115216966 A CN 115216966A
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Abstract

本发明属于增强材料技术领域,具体涉及一种纤维束及其制备方法和应用、纤维增强复合材料。本发明将多根单丝纤维组合再一起形成纤维束,每根纤维丝表面具有表面助剂以增加纤维间的摩擦聚合力,然后在纤维束的外表面上涂覆粘结剂涂层。这些纤维束具有单独的纤维丝,纤维丝主要通过摩擦而不是粘结被周围的纤维丝限制,从而允许逐渐但独立的纤维断裂或拔出,进而延缓由于纤维丝单独断裂或拔出而导致的整体纤维束失效的发生,并实现延长纤维桥接的作用,避免过早的纤维拔出,并能够充分利用与复合基材之间的高粘结强度,实现高复合强度并能延缓纤维束断裂,提高纤维束增强复合材料的拉伸性能(强度、延展性和韧性)。

Description

一种纤维束及其制备方法和应用、纤维增强复合材料
技术领域
本发明属于增强材料技术领域,具体涉及一种纤维束及其制备方法和应用、纤维增强复合材料。
背景技术
由于混凝土成分来源普遍,价格便宜,使水泥和混凝土是世界上使用最频繁的建筑材料。但是,混凝土的低韧性和对缺陷存在的敏感性,导致其抗拉性能差,具有低拉伸强度和低延展性。而低延展性是造成混凝土灾难性破坏的主要原因,这是脆性材料的典型特征。因此,混凝土传统上被认为是一种仅能承受压缩的材料,而钢筋作为张力构件被纳入结构设计中,用于承受张力。然而,混凝土开裂和剥落往往会导致钢筋暴露,使氯离子等腐蚀性物质更容易迁移并侵蚀钢筋,从而进一步导致混凝土开裂和剥落,并最终影响建筑结构的完整性。
为了改善混凝土抗拉性能差的问题,通常是在混凝土混合物中添加短纤维来增强混凝土的极限抗拉强度,即纤维增强混凝土。但是,目前用于混凝土的商用短纤维绝大多数为单丝形式,虽然有少数以纤维束方式存在,但是其纤维束完全浸润树脂,成为一体,如同大直径的单丝纤维,或者纤维束在与混凝土搅拌中分离成单丝状。因此,这种离散纤维(包括单丝及上述的纤维束)在加载时往往会断裂,特别是当其与混凝土基材的界面粘结强度高时。而且在纤维断裂开始时就会发生立即的荷载下降,从而导致混凝土脆性破坏,如同普通混凝土的断裂。因此,需要开发一种纤维材料能够避免早期纤维断裂或过早的纤维拔出,因而避免对纤维增强混凝土的拉伸性能产生影响。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种纤维束及其制备方法和应用、纤维增强复合材料,本发明提供的纤维束能够避免早期纤维断裂或过早的纤维拔出,提高纤维增强复合材料的拉伸性能。
为了实现上述目的,本发明提供了以下技术方案:
本发明提供了一种纤维束,包括改性纤维丝束和包覆在所述改性纤维丝束表面的粘结剂涂层,所述改性纤维丝束由改性纤维丝集合得到,所述改性纤维丝包括纤维丝基体和附着于所述纤维丝基体表面的表面助剂。
优选的,所述纤维束的直径为0.1~5mm;所述纤维束的长度为5~60mm;所述纤维束的长度和直径之比为(10~250):1。
优选的,所述粘结剂包括丙烯酸、酚醛树脂、环氧树脂、胶乳、聚酯、纤维素醚、乙烯基酯、醋酸乙烯醇酯、聚丙烯酰胺、磷酸盐、聚氨酯和尿素中的一种或几种;所述粘结剂和纤维束的质量比为(1~100):1000。
优选的,所述纤维丝的材质包括芳纶、聚乙烯醇、聚酯、玻璃、碳、玄武岩、聚丙烯、聚乙烯、聚甲醛、聚酰胺、丙烯酸、天然纤维、陶瓷和钢中的一种或几种。
优选的,所述每根纤维束中纤维丝的数量为50~3000根;所述单根纤维丝的直径为5~200μm。
优选的,所述表面助剂包括油、聚乙二醇、硅酸盐、二甲基脲衍生物、氯化锂和硬脂酸丁酯中的一种或几种;所述表面助剂和纤维丝的质量比为(5~65):1000。
本发明还提供了上述技术方案所述纤维束的制备方法,包括以下步骤:
集合若干表面涂覆表面助剂的纤维丝成束状纤维;
在束状纤维外表面涂覆粘结剂,得到纤维束。
本发明还提供了上述技术方案所述纤维束或上述技术方案所述制备方法制备的纤维束在纤维增强材料中的应用。
本发明还提供了一种纤维增强复合材料,包括纤维束和基材;所述纤维束分散于基材中;所述纤维束为上述技术方案所述纤维束或上述技术方案所述制备方法制备的纤维束。
优选的,所述基材包括水泥、水泥基粘合剂、聚合物、陶瓷和金属中的一种或几种。
本发明提供了一种纤维束,包括改性纤维丝束和包覆在所述改性纤维丝束表面的粘结剂涂层,所述改性纤维丝束由改性纤维丝集合得到,所述改性纤维丝包括纤维丝基体和附着于所述纤维丝基体表面的表面助剂。本发明将多根单丝纤维组合再一起形成纤维束,每根纤维丝表面具有表面助剂以增加纤维间的摩擦聚合力,然后在纤维束的外表面上涂覆粘结剂涂层。这些纤维束具有单独的纤维丝,纤维丝主要通过摩擦而不是粘结被周围的纤维丝限制,从而允许逐渐但独立的纤维断裂或拔出,进而延缓由于纤维丝单独断裂或拔出而导致的整体纤维束失效的发生,并实现延长纤维桥接的作用,避免过早的纤维拔出,并能够充分利用与复合基材之间的高粘结强度,实现高复合强度并能延缓纤维束断裂,提高纤维束增强复合材料的拉伸性能(强度、延展性和韧性)。
此外,本发明提供的纤维束加强了纤维束在与基材混合期间和之后的良好分散性,并保持基材本身优异的流动性。
附图说明
图1为本发明实施例1中纤维束的横截面图,其中10为纤维束,12为纤维丝;14为表面助剂,16为粘结剂涂层;
图2为常规FRC和本发明应用例1的HPFRC的拉伸应力-应变曲线图;
图3为各种纤维束长与束直径的比率下,Vebe时间与纤维用量的关系。
具体实施方式
本发明提供了一种纤维束,包括改性纤维丝束和包覆在所述改性纤维丝束表面的粘结剂涂层,所述改性纤维丝束由改性纤维丝集合得到,所述改性纤维丝包括纤维丝基体和附着于所述纤维丝基体表面的表面助剂。
如无特殊说明,本发明对所用原料的来源没有特殊要求,采用本领域技术人员所熟知的市售商品即可。
在本发明中,所述纤维束的直径优选为0.1~5mm,更优选为0.4~3mm,最优选为0.5~1mm;所述纤维束的长度优选为5~60mm,更优选为10~50mm,最优选为12~40mm;所述纤维束的长度和直径之比优选为(10~250):1,更优选为(40~150):1,最优选为(50~100):1。
本发明中实施例1制备的纤维束的示意图如图1所示,其中10为纤维束,12为纤维丝;14为表面助剂,16为粘结剂涂层。本发明中纤维束的直径取决于每束中纤维丝的直径和数量。
在本发明中,所述粘结剂优选包括丙烯酸、酚醛树脂、环氧树脂、胶乳、聚酯、纤维素醚、乙烯基酯、醋酸乙烯醇酯、聚丙烯酰胺、磷酸盐、聚氨酯和尿素中的一种或几种,更优选为酚醛树脂、环氧树脂或聚氨酯;当粘结剂为多种时,本发明对不同种类粘结剂的配比没有特殊限定,任意配比即可;所述粘结剂和纤维束的质量比优选为(1~100):1000,更优选为(5~50):1000。
在本发明中,所述粘结剂优选包括乳液、偶联剂、酸和纳米粒子悬浮液,更优选为乳液和偶联剂;所述纳米粒子悬浮液中纳米粒子优选包括碳纳米管(CNT)、碳纳米纤维(CNF)、氧化石墨烯、纳米二氧化硅和纳米碳酸钙中的一种或几种,更优选为碳纳米管(CNT)、碳纳米纤维(CNF)、氧化石墨烯或纳米二氧化硅;当纳米粒子为上述几种时,本发明对不同种类纳米粒子的配比没有特殊限定,任意配比即可。
在本发明中,所述粘结剂还优选含有与基材形成共价键或氢键的活性极性官能团;所述活性极性官能团优选包括羧基、羟基和环氧基中的一种或几种;当活性极性官能团为上述几种时,本发明对不同种类活性极性官能团的配比没有特殊限定,任意配比即可。
在本发明中,所述纤维丝的材质优选包括芳纶、聚乙烯醇、聚酯、玻璃、碳、玄武岩、聚丙烯、聚乙烯、聚甲醛、聚酰胺、丙烯酸、天然纤维、陶瓷和钢中的一种或几种,更优选为芳纶、玻璃、聚乙烯或玄武岩;当纤维丝的材质为多种时,本发明对不同材质纤维丝的配比没有特殊限定,任意配比均可。
在本发明中,所述每根纤维束中纤维丝的数量优选为50~3000根,更优选为500~2000根,最优选为700~1600根;单根纤维丝的直径优选为5~200μm,更优选为10~100μm,最优选为10~50μm。
在本发明中,所述纤维丝优选为捻合纤维丝;所述每米捻合纤维丝的捻合角度优选为0~100转,更优选为1~40转。
在本发明中,所述表面助剂优选包括油、聚乙二醇、硅酸盐、二甲基脲衍生物、氯化锂和硬脂酸丁酯中的一种或几种,更优选为天然油;所述天然油优选包括羧基、酯和羟基官能团;当表面助剂为上述多种时,本发明对不同种类表面助剂的配比没有特殊限定,任意配比即可;所述表面助剂和纤维丝的质量比优选为(5~65):1000,更优选为(10~40):1000。
本发明还提供了上述技术方案所述纤维束的制备方法,包括以下步骤:
集合若干表面涂覆表面助剂的纤维丝成束状纤维;
在束状纤维外表面涂覆粘结剂,得到纤维束。
本发明对集合和涂覆的过程没有特殊限定,采用本领域熟知的集合和涂覆过程即可。
本发明优选还包括:将束状纤维表面进行氧化改性,得到纤维束。
在本发明中,所述氧化改性的方式优选为等离子氧化或臭氧氧化。
在本发明中,所述纤维束优选从连续纤维纱短切而成;所述短切的设备优选为常规切割头,更优选为热切割头。
本发明优选将表面涂覆粘结剂或表面进行氧化改性后的束状纤维进行热切割使切割端融合。在本发明中,所述热切割的设备优选为加热切割头、加热刀、等离子切割机或激光切割机。本领域可以根据实际情况选择热切割工具。
本发明通过对纤维束进行热切割产生熔凝固的切割末端,这种熔凝固端可能有利于在与基材混合过程中保持束状,并且可以在加载复合材料时在纤维束拉出期间提供更好的粘结阻力。
本发明还提供了上述技术方案所述纤维束或上述技术方案所述制备方法制备的纤维束在纤维增强材料中的应用。
本发明还提供了一种纤维增强复合材料,包括纤维束和基材;所述纤维束分散于基材中;所述纤维束为上述技术方案所述纤维束或上述技术方案所述制备方法制备的纤维束。
在本发明中,所述基材优选包括水泥、水泥基粘合剂、聚合物、陶瓷和金属中的一种或几种,更优选为水泥或水泥基粘合剂;当基材为多种时,本发明对不同种类基材的配比没有特殊限定,任意配比均可;所述水泥优选为硅酸盐水泥、高铝水泥、硫铝酸盐水泥、碱激发水泥、镁水泥、矿渣水泥、地聚合物水泥和石膏水泥中的一种或几种,更优选为硅酸盐水泥;当水泥为多种时,本发明对不同种类水泥的配比没有特殊限定,任意配比均可。
本发明对所述纤维增强复合材料的制备方法没有特殊限定,采用本领域根据实际需要选择合适的制备方法即可。如果对所需纤维增强复合材料的强度要求高,可以将所有纤维束在空间位置和方向上均匀分布,并在制备过程中,保持纤维束的束状形式。此外,也可以将纤维束在制备过程中打开并分散,以使单个纤维丝更均匀分布。为了防止纤维束过早断裂或纤维拔出,最重要的是通过调整纤维丝尺寸、每束的纤维丝数量、纤维束尺寸、纤维捻合角度、纤维丝表面助剂类型和含量、粘结剂类型和含量来控制纤维束的内聚性和柔韧性。
本发明中实施例1的纤维束示意图见图1所示,其中纤维束直径取决于每束纤维丝的直径和纤维数。
纤维桥接定律描述了通过基材裂纹桥接的纤维所携带的平均应力(σ)与该裂纹的开口(δ)之间的关系。对于随机定向的短纤维和纤维拉出(而不是纤维断裂,当纤维断裂发生时,应相应地修改以下方程(1)和(2),桥接定律可以推导出为:
Figure BDA0003787798380000061
其中,
Figure BDA0003787798380000062
是裂纹开口,对应于最大桥接应力:
Figure BDA0003787798380000063
其中g=摩擦因子;τ=粘结强度;df=纤维直径;Lf=纤维长度;η=VfEf/VmEm;E=模量;V=体积分数;和下标f和m分别指纤维和基材。
由于混凝土中存在骨料而产生的附加桥接力可以表示为:
Figure BDA0003787798380000064
其中σmu为普通混凝土初开裂时的应力,δc和p为经验参数。
因此,总桥接应力是方程式(1)和(3)的总和。方程式(1)-(3)体现了所有相关的微参数,可用于指导所需材料成分的选择,包括纤维类型和纤维尺寸(纤维长度和直径),从而控制裂纹开口。此外,伪应变硬化的条件取决于临界纤维体积分数Vf crit,定义为多重开裂所需的最小纤维量。这导致
Figure BDA0003787798380000071
其中Jtip是基材的韧性。
方程式(4)清楚地显示,当基材韧性低(Jtip)、较强的界面粘结力(τ)和高纤维长径比(Lf/df)均有利于伪应变硬化的产生。然而,导致高强度复合材料的高强度基材通常具有高韧性。因此,这种复合材料的伪应变硬化行为很可能被抑制,除非纤维体积分数、纤维长径比和粘结强度可以大幅增加。众所周知,高(Lf/df)和高Vf都因增加搅拌和浇筑难度和高生产成本而臭名昭著。因此,能够充分利用高粘结强度时,它是最有效的。此外,高粘结强度还有助于增强复合材料的最大桥接应力(极限强度,参见方程式(2))。
有效粘结强度可定义为:
τeff=τAexposed/Atotal (5)
τeff=有效粘结强度
τ=每根纤维的实际粘结强度(如从拉出测试中获得的)
Aexposed=纤维束沿其圆周的暴露表面积
Atotal=每束纤维丝总表面积=N(πdf)
N=每束纤维丝数
df=单根纤维丝直径
(1)亲水性纤维
由于Aexposed=Rπ2
Df=2R=纤维束直径,
R=纤维束的半径,以及
R=SQRT(N/Vfb)df/2,假设Vfb=每束纤维固体分数(不要与Vf混淆),则
Aexposed/Atotal=Rπ2/(πdfN)=π/2 SQRT(1/(NVfb)) (6)
Figure BDA0003787798380000081
由于芳纶和PVA纤维的τ太强(纤维总是发生断裂),因此只好利用比较大的纤维数量(即N)来降低τeff。此外,为了防止纤维断裂,必须确保纤维束长(Lf)小于临界纤维长度Lf crit
Figure BDA0003787798380000082
Lf<Lf crit (9)
其中σfu是纤维断裂强度。
在以下示例中,使用τ=4.5MPa。该值代表亲水性纤维与水泥的典型高粘结强度。
(2)疏水性纤维
τeff=τbundle>τ (10)
其中τ=纤维的实际粘结强度(例如从拉出测试中获得的)
τbundle=由于外加粘结剂涂层,纤维束外表面的增强粘结强度
由于疏水性纤维的τ通常较低,导致纤维容易拔出,因此优选利用外加粘结剂,提高粘结强度(τbundle),而达到提高复合强度的目的。此外,为了防止纤维断裂,最好确保纤维束长(Lf)小于临界束长Lf crit
Figure BDA0003787798380000083
Lf<Lf crit (12)
其中σfu是纤维断裂强度。
纤维束长度与纤维束直径之比的注意事项:
如上所述,为了达到优化纤维增强复合材料的机械性能(包括强度,延展性和韧性)的目的,必须同时优化纤维束多个参数。建筑行业的常见做法是考虑如何在纤维丝上进一步提高各种纤维的强度,以避免混凝土复合材料中的纤维断裂。而纤维丝强度取决于是否存在微小缺陷,而想要消除微小纤维缺陷,必须通过生产更小直径的纤维丝来达成,因此绝大多数研发工作都指向如何制造更小的微米尺寸纤维。这种制造工艺通常成本高昂,因此纤维成本要高得多。更麻烦的是,尽管由于纤维强度较高,可以使用较长的纤维来增加复合材料强度,但较长纤维除了在复合材料中会产生分散问题外,还会大大降低复合材料的流动性。而本发明中描述的纤维束却能够遵循纤维丝复合材料的一般桥接定律,这主要是基于本发明中所阐述的有效粘结强度的创新概念。因此,本发明可以很容易地设计并实现纤维束长与束直径的比值也满足优化流动性范围内。Vebe时间与复合材料的可流动性直接相关;Vebe时间短表示良好的流动性。
下面将结合本发明中的实施例,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
将涂覆天然油表面助剂(和纤维丝的质量比为2.5:100)的700根纤维丝(材质为芳纶,直径为12μm)集合形成束状纤维,然后在束状纤维外表面涂覆丙烯酸粘结剂(和纤维束的质量比为1:1000),得到纤维束(直径为0.2mm,长度为50mm),长度和直径之比为250);
纤维束尺寸:N=700,Lf=50mm;
Vfb=0.907(紧密包装的纤维束);
Aexposed/Atotal=0.06(方程式(6))
即τeff=0.06×4.5MPa=0.27MPa(方程式(5))
和σfu=2250兆帕,df=12μm,
Lf crit=2250兆帕x12μm/(2×0.27兆帕)=50.0毫米(方程式(8))
所以Lf=50mm<Lf crit->OK.(方程式(9))
直接张力下的预期复合材料拉伸强度:
假设Vf=2%,g=2
Figure BDA0003787798380000091
Figure BDA0003787798380000101
实施例2
将涂覆天然油表面助剂(和纤维丝的质量比为2.5:100)的700根纤维丝(材质为芳纶,直径为12μm)集合形成束状纤维,然后在束状纤维外表面涂覆聚氨酯粘结剂(和纤维束的质量比为3:100),得到纤维束(直径为0.2mm,长度分别为12mm、20mm和50mm),长度和直径之比为(分别等于60、100和250);
应用例1
水泥复合材料由常规芳纶纤维单丝和本发明的芳纶纤维束单独制成。在这两种情况下都使用了相同的芳纶纤维材料。对于常规纤维增强混凝土(FRC),使用了两种市售纤维长度为6mm和12mm的芳纶纤维单丝。对于高性能纤维增强混凝土(HPFRC),使用了实施例1所示的高效纤维束(Lf=50mm,N=700)。基材成分都是相同的,并且都具有2体积百分比的固定纤维含量。
性能测试
(1)对应用例1的纤维束增强水泥复合材料进行直接拉伸试验,以评估其相应的机械性能。具体步骤为:水泥配方与水先加入搅拌机内,搅拌10min,然后逐渐加入纤维,再继续搅拌5min,搅拌均匀后,浇筑入板状模具(76×12×305mm),一天后脱模,纤维增强水泥板状试件在室内常温条件下养护28d,然后进行直接拉伸测试。结果如图2所示。
由图2可知,对于用12mm长的纤维丝增强的常规FRC,在达到4MPa的峰值负载后,发生了灾难性破坏。该强度仅仅比普通混泥土的抗拉强度(大约2~3MPa)略微增加。并且0.05%的延展性(峰值荷载下的应变)与普通混凝土大致相同。韧性(0.32kJ/m2)得利于超长的下降段曲线是获得的最重要的增益,而普通混凝土的韧性仅为0.01至0.1kJ/m2。对于6mm长的常规FRC,观察到一定程度的多次开裂导致延展性(0.4%)和韧性(8.4kJ/m2)的显着改善;复合强度增加到5兆帕。复合材料强度高达13MPa,延展性高达2.2%,韧性高达28.7kJ/m2。这些数值表示强度、延展性和韧性分别比普通混凝土增加4~6倍、44倍和2~3个数量级。
(2)对实施例2中不同长度纤维束下,纤维束增强复合材料的Vebe时间与纤维用量的关系如图3所示。
由图3可知,长12mm、20mm和50mm的纤维束相应的临界纤维含量为10%、5%和0.5%。当选择高强度混凝土时,纤维含量为体积2%(或重量1.3%)的纤维含量在这种混凝土复合材料的成本,强度和延展性方面被认为是合适的。Lf/Df=60和100的Vebe时间非常低(约3秒,因此具有出色的流动性),而Lf/Df=250显示Vebe时间约为15秒,可流动性明显受损。在12和20毫米纤维束与50毫米纤维束与混凝土拌合试验中也验证了上述预测的巨大流动性差异。当复合材料中的纤维含量超过临界值时,Vebe时间会突然增加,该临界值很大程度上取决于纤维束长与束直径的比率。本发明提供的比率正落在对应于低Vebe时间的理想范围内,从而保证了纤维束增强复合材料的绝佳流动性。
需要注意的是,市售的超高分子量聚乙烯或聚乙烯醇等纤维丝具有20-40μm的直径。当使用8mm或12mm的纤维长度时,相应的Lf/df范围在300-600之间。已广泛报道,许多水泥复合材料在用2%的纤维体积增强时,表现出非常差的流动性和不均匀的纤维分散性。
(3)压缩和弯曲试验
将实施例1的纤维束(Lf=50mm,N=700),也用于增强的超高性能混凝土,并进行压缩和弯曲试验。试验结果在表1中列出。
表1实施例1的纤维束的性能表
Figure BDA0003787798380000111
在HC-UHPC-1的情况下,使用非常低的纤维含量来最大化成本效益,同时实现非常高的抗压强度和高弯曲强度。对于HC-UHPC-2,使用中等纤维含量来进一步提高弯曲强度。对于HC-UHPC,所使用的纤维含量明显低于典型的超高性能纤维增强混凝土(通常用Vf=2%的钢纤维),同时提供相似甚至卓越的强度性能。由于高效纤维束技术的独特设计,这种低纤维剂量是可行的办法。
尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述,但它仅仅是本发明一部分实施例而不是全部实施例,人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例,这些实施例都属于本发明保护范围。

Claims (10)

1.一种纤维束,其特征在于,包括改性纤维丝束和包覆在所述改性纤维丝束表面的粘结剂涂层,所述改性纤维丝束由改性纤维丝集合得到,所述改性纤维丝包括纤维丝基体和附着于所述纤维丝基体表面的表面助剂。
2.根据权利要求1所述的纤维束,其特征在于,所述纤维束的直径为0.1~5mm;所述纤维束的长度为5~60mm;所述纤维束的长度和直径之比为(10~250):1。
3.根据权利要求1所述的纤维束,其特征在于,所述粘结剂包括丙烯酸、酚醛树脂、环氧树脂、胶乳、聚酯、纤维素醚、乙烯基酯、醋酸乙烯醇酯、聚丙烯酰胺、磷酸盐、聚氨酯和尿素中的一种或几种;所述粘结剂和纤维束的质量比为(1~100):1000。
4.根据权利要求1所述的纤维束,其特征在于,所述纤维丝的材质包括芳纶、聚乙烯醇、聚酯、玻璃、碳、玄武岩、聚丙烯、聚乙烯、聚甲醛、聚酰胺、丙烯酸、天然纤维、陶瓷和钢中的一种或几种。
5.根据权利要求1或4所述的纤维束,其特征在于,所述每根纤维束中纤维丝的数量为50~3000根;单根纤维丝的直径为5~200μm。
6.根据权利要求1所述的纤维束,其特征在于,所述表面助剂包括油、聚乙二醇、硅酸盐、二甲基脲衍生物、氯化锂和硬脂酸丁酯中的一种或几种;所述表面助剂和纤维丝的质量比为(5~65):1000。
7.权利要求1~6任一项所述纤维束的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
集合若干表面涂覆表面助剂的纤维丝成束状纤维;
在束状纤维外表面涂覆粘结剂,得到纤维束。
8.权利要求1~6任一项所述纤维束或权利要求7所述制备方法制备的纤维束在纤维增强材料中的应用。
9.一种纤维增强复合材料,其特征在于,包括纤维束和基材;所述纤维束分散于基材中;所述纤维束为权利要求1~6任一项所述纤维束或权利要求7所述制备方法制备的纤维束。
10.根据权利要求9所述的纤维增强复合材料,其特征在于,所述基材包括水泥、水泥基粘合剂、聚合物、陶瓷和金属中的一种或几种。
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